Formula de la tercera ley de Newton

1. Qué Es Una Interacción Y Como Se Clasifican

Una interacción es Sencillamente una fuerza que pueda experimentar la materia, la cual llamamos Fundamental cuando no puede ser descrita en términos de ninguna otra Interacción conocida. Las interacciones o fuerzas fundamentales que describen Todas las interacciones entre los constituyentes de la materia son cada una de Las interacciones que puede sufrir la materia y que no puede descomponerse en interacciones Más básicas». Existen cuatro fuerzas básicas que describen todas las Interacciones:

.-Interacción Gravitatoria

 Es tal vez la interacción más conocida, puesto Que es la que ocasiona que seamos atraídos a la tierra, que ésta gire alrededor Del sol, que a su vez todos los planetas de nuestro sistema solar lo hagan, y Que se formen galaxias. Fue primero estudiada en los tratados de Aristóteles en Donde se planteaba que objetos de diferentes masas caen a diferentes Velocidades. Galileo afirmó luego que todos los cuerpos sin importar su masa Caen con la misma aceleración. Isaac Newton en 1687 realizó una descripción Teórica de ésta interacción es su Ley de la Gravitación Universal, la cual no Era exacta pero si bastante aproximada al comportamiento general de la Gravedad. En 1915 Albert Einstein realizó una descripción completa de la Interacción a través de su Teoría General de la Relatividad. La gravitacional Es la interacción menos fuerte de las cuatro, sin embargo es la interacción más Importante a grandes distancias; de hecho, su alcance es infinito y sólo Depende de la masa de cada cuerpo, es decir, todo cuerpo con masa interactúa Gravitacionalmente. Ya que no existen masas negativas, la interacción Gravitacional es únicamente atractiva nunca repulsiva.

.- Interacción Electromagnética

Es aquella que actúa entre partículas Cargadas eléctricamente, puede ser tanto atractiva como repulsiva dependiendo Del tipo de cargas (positivas o negativas) que intervengan en la interacción. Su alcance es también infinito pero es más fuerte que la gravitacional. Casi Todos los fenómenos cotidianos de nuestra vida pueden ser descritos por medio De ésta, desde láseres, emisoras, celulares, televisión, hasta la estructura Básica de la materia, metales, cristales; y otros fenómenos tan comunes como el Arco iris.

Los fenómenos eléctricos y magnéticos Han sido estudiados desde tiempos muy antiguos, pero sólo fue en el Siglo XVII Cuando se logró una teoría que los describiera completamente y además que Concluyera que la electricidad y el magnetismo son carácterísticas de una misma Interacción, la cual tiene como resultado la radiación electromagnética (fotones).

-Interacción Nuclear

Son aquellas que aparecen solamente en El interior del núcleo atómico, originando dos fuerzas de gran intensidad, Donde la distancia entre los cuerpos que interactúan es del orden de 10 elevado A la menos 15m.Cuando estas distancias aumentan, las fuerzas desaparecen.

 Esta  se Dividen en:

.]Interacción Fuerte

Es la interacción más complicada de Describir debido a sus comportamientos distintos a diferentes distancias de Acción. Ésta interacción es de corto alcance, se vuelve bastante débil después De alcanzar 10 femtómetros. Mediante ésta interacción que se explica la uníón De los quarks dentro del núcleo para formar protones y neutrones, y también se Puede explicar la uníón entre protones y neutrones para formar el núcleo mismo.

.- Débil

Es también llamada fuerza nuclear Débil y es responsable de la desintegración beta (b). Su nombre se debe a que Es 10veces menos intensa que la interacción fuerte, a pesar que a distancias Muy pequeñas es mucho mayor que la gravitacional. Junto con la interacción Electromagnética, ésta interacción fue la primera en ser unificada; mediante la Llamada teoría electro-débil.

2.- Define Fuerzas Y Cuáles Son Sus Elementos

Fuerza:Es todo aquello capaz de deformar Un cuerpo o de modificar su estado de reposo o de movimiento.

Para Que exista una fuerza es necesaria la presencia de dos Cuerpos que interactúen.                   Las fuerzas se representan mediante vectores que indican una dirección y Un sentido, definido por una flecha en uno de sus extremos. Un vector tiene Cuatro elementos: origen, dirección, sentido y magnitud.                                                                                                                                            Una fuerza es toda causa  capaz de Originar dos clases de efectos

Efecto Dinámico: produciendo o modificando el movimiento de un cuerpo.

Efecto deformador cambiando las formas De los cuerpos.

Elementos De una fuerza:

• Punto de aplicación: Es el lugar donde se aplica la fuerza.
• Dirección: es La línea sobre la cual actúa la fuerza. Puede ser vertical, horizontal o Inclinada.
• Sentido: Indica hacia donde se aplica o dirige la fuerza. Se representa mediante Una punta de flecha.
• Intensidad o magnitud: Es el tamaño del vector de acuerdo con la escala que se está utilizando.

3.-Representación Gráfica De Las Interacciones Gravitatorias

Consideramos las dos masas m1y m2 sobre una misma Recta de acción como se representa en la figura recordemos q las fuerzas Gravitatorias son únicamente atractivas

La fuerza con que la masa m2 atrae a la masa m1la Representamos como f1y la fuerza con que la masa m1 atrae a la masa m2 la Representamos como f2.

 Representación Gráfica De Las Interacciones Eléctricas

En física Una interacción entre dos o más cuerpos, es la influencia dinámica que dichos Cuerpos se ejercen mutuamente. Por extensión, es usual usarlo como Sinónimo de fuerzas o «tipos» de fuerzas (interacciones gravitacionales, eléctricas  magnéticas, electros Débiles, etc.). Pero también puede usarse para referirse específicamente a La segunda ley de Newton en el experimento de choque elástico de Dos partículas puntuales. Y pensando en el intercambio de momento Lineal. 
Dp / dt = M a 

Aquí, la «interacción» es «por contacto», a diferencia de las que mencióné arriba que se llaman Interacciones a distancia. Referirse específicamente a la segunda ley de Newton en el experimento de choque elástico de Dos partículas puntuales. Y pensando en el intercambio de momento Lineal. 
Dp / dt = M a 

Aquí, la «interacción» es «por contacto», a diferencia de las que Mencióné arriba que se llaman interacciones a distancia.

Este esta Asociado a una carga aislada o a un conjunto de cargas, es regíón del espacio En donde se dejan sentir sus efectos.En un punto cualquiera del espacio en Donde está definido un campo eléctrico se coloca una carga de prueba o carga Testigo, se observará la aparición de fuerzas eléctricas, de atracciones o de Repulsiones sobre ella.

4. Defina Peso De Un Cuerpo, Fuerza Normal, Fuerza Elástica, Fuerza De Tensión Y Fuerza De Fricción O Rozamiento

·Peso De Un Cuerpo

El peso de un cuerpo es la fuerza por La cual es atraído por la tierra

P=m.G

·Fuerza Normal

La fuerza normal entre dos superficies En contacto es la fuerza perpendicular que la superficie  ejerce sobre la superficie que se encuentra Sobre ella.

·Fuerza Elástica 

Las fuerzas aplicadas sobre un cuerpo Elástico son siempre proporcionales a las deformaciones que producen, mientras No se alcanza el límite de elasticidad del material

La ecuación es  F=-K . X

X:es la deformación

F: fuerza de restitución

K: la constante  elástica

 El signo menos  Indica que la fuerza es proporcional  Al desplazamiento siempre en el sentido opuesto a él.

·Fuerza De Tensión

Es la fuerza ejercida por una cuerda Considerada de masa despreciable e inextensible, sobre un cuerpo que está Ligado a ella.

·Fuerza De Fricción

La fuerza de fricción o roce son Fuerzas que se originan en la superficie de contacto entre dos cuerpos. La Fuerza de fricción o roce es una fuerza tangencial, paralela a la superficie en Contacto

Son conocidas dos tipos de fricción  la fricción estática y la fricción cinética o De movimiento

5. En Que Consiste La Ley De Newton

Qué son las Leyes de Newton?

Las Leyes De Newton, también conocidas como Leyes del movimiento de Newton,¹ Son tres principios a partir de los cuales se explican la mayor parte de los Problemas planteados por la dinámica, en particular aquellos relativos Al movimiento de los cuerpos. Revolucionaron los conceptos básicos de La física y el movimiento de los cuerpos en el universo, en tanto que

Constituyen Los cimientos no sólo de la dinámica clásica sino también de la física clásica En general. Aunque incluyen ciertas definiciones y en cierto sentido pueden Verse como axiomas, Newton afirmó que estaban basadas en observaciones y Experimentos cuantitativos; ciertamente no pueden derivarse a partir de otras Relaciones más básicas. La demostración de su validez radica en sus Predicciones… La validez de esas predicciones fue verificada en todos y cada Uno de los casos durante más de dos siglos.

 En concreto, la relevancia de estas leyes Radica en dos aspectos:

• Por un lado, Constituyen, junto con la transformación de Galileo, la base de La mecánica clásica;
• Por otro, al Combinar estas leyes con la Ley de la gravitación universal, se Pueden deducir y explicar las Leyes de Kepler sobre el Movimiento planetario. Así, las Leyes de Newton permiten explicar tanto el Movimiento de los astros, como los movimientos de los proyectiles Artificiales creados por el ser humano, así como toda la mecánica de Funcionamiento de las máquinas.

Su Formulación matemática fue publicada por Isaac Newton en 1687 en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.

No Obstante, la dinámica de Newton, también llamada dinámica clásica, Sólo se cumple en los sistemas de referencia inerciales; es decir, sólo es Aplicable a cuerpos cuya velocidad dista considerablemente de la velocidad De la luz (que no se acerquen a los 300,000 km/s); la razón estriba en que Cuanto más cerca esté un cuerpo de alcanzar esa velocidad (lo que ocurriría en Los sistemas de referencia no-inerciales), más posibilidades hay de que Incidan sobre el mismo una serie de fenómenos denominados efectos relativistas O fuerzas ficticias, que añaden términos suplementarios capaces de explicar El movimiento de un sistema cerrado de partículas clásicas que interactúan Entre sí. El estudio de estos efectos (aumento de la masa y contracción de la Longitud, fundamentalmente) corresponde a la teoría de la relatividad Especial, enunciada por Albert Einstein en 1905.

Las leyes

De Manera Generalizada, las 3 leyes de Sir Isaac Newton son:

Tercera Ley de Newton

La tercera ley de Newton establece lo Siguiente:

Siempre Que un objeto ejerce una fuerza sobre un segundo objeto, el segundo objeto Ejerce una fuerza de igual magnitud y dirección opuesta sobre el primero.  Con frecuencia se enuncia como «A cada acción siempre se opone una Reacción igual».  En cualquier interacción hay un par de fuerzas de Acción y reacción, cuya magnitud es igual y sus direcciones son opuestas. Las Fuerzas se dan en pares, lo que significa que el par de fuerzas de acción y Reacción forman una interacción entre dos objetos.

Otra forma de verlo es la siguiente:

Si dos Objetos interactúan, la fuerza F₁₂, ejercida por el objeto 1 sobre El objeto 2, es igual en magnitud y opuesta en dirección a la fuerza F₂₁ Ejercida por el objeto 2 sobre el objeto 1:

.-Defina La Ley Gravitacional y Cuál es el valor de g

La Ley de la gravitación universal establece la fuerza con la que se atraen dos cuerpos por El simple hecho de tener masa. Esta ley fue desarrollada por Sir Isaac Newton En el tercer libro de su obra Principios matemáticos de fillosofía natural, Titulado Sobre el sistema del mundo. En este apartado estudiaremos:

• La fórmula de la fuerza gravitatoria, para una y varias masas
• La deducción de la ley de la gravedad
• El significado físico de la constante k De Kepler

¿Estás Preparado?

Fuerza de la Gravedad

La Expresión de la ley de gravitación universal se plasma en la expresión de la Fuerza gravitatoria o fuerza de la gravedad, ya estudiada en niveles anteriores (puedes pulsar sobre la pestaña Ver también en la parte Superior de la página para ampliar información a este respecto). En esta Sección vamos a recordarla y a profundizar en ella.

Dos Cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al cuadrado de Sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, Y está dirigida según la recta que une los cuerpos. Dicha fuerza se conoce como Fuerza de la gravedad o Fuerza gravitacional y se expresa de la forma:

F⃗ g=−G⋅M⋅mr2⋅u⃗ r

Donde:

• F⃗ g: Es el vector Fuerza gravitatoria. Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Newton (N)
• G es la constante de gravitación Universal, que no depende de los cuerpos que interaccionan y cuyo valor Es G = 6,67·10^-11 N·m²/kg², 
• M y m son las masas de los cuerpos Que interaccionan. Su unidad de medida en el Sistema Internacional (S.I.) Es el kilogramo (kg)
• r es la distancia que los separa. Es el módulo del vector r⃗, que une la masa que genera la fuerza con la masa Sobre la que actúa.
• u⃗ r es un vector unitario que posee la misma dirección de Actuación de la fuerza aunque de sentido contrario.

Por tanto, la interacción gravitatoria Entre dos cuerpos siempre se manifiesta como una pareja de fuerzas iguales en Dirección y módulo pero sentido contrario. El carácter atractivo de la fuerza Se indica mediante el signo – de la expresión anterior. 

7- Las Leyes De Kepler

Estas leyes han tenido un significado Especial en el estudio de los astros, ya que permitieron describir su Movimiento; fueron deducidas empíricamente por Johannes Kepler (1571-1630) a Partir del estudio del movimiento de los planetas, para lo cual se sirvió de Las precisas observaciones realizadas por Tycho Brahe (1546-1601). Sólo tiempo Después, ya con el aporte de Isaac Newton (1642-1727), fue posible advertir que Estas leyes son una consecuencia de la llamada Ley de Gravitación Universal.

La primera de estas leyes puede Enunciarse de la siguiente manera:

Los planetas en su desplazamiento Alrededor del Sol describen elipses, con el Sol ubicado en uno de sus focos.

Debe tenerse en cuenta que las elipses Planetarias son muy poco excéntricas (es decir, la figura se aparta poco de la Circunferencia) y la diferencia entre las posiciones extremas de un planeta son Mínimas (a la máxima distancia de un planeta al Sol se denomina afelio y la Mínima perihelio). La Tierra, por ejemplo, en su mínima distancia al Sol se Halla a 147 millones de km, mientras que en su máxima lejanía no supera los 152 Millones de km.

La segunda ley, puede expresarse como:

Las áreas barridas por el segmento que Une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos Empleados para describirlas.

Esta ley implica que el radio vector Barre áreas iguales en tiempos iguales; esto indica que la velocidad orbital es Variable a lo largo de la trayectoria del astro siendo máxima en el perihelio y Mínima en el afelio (la velocidad del astro sería constante si la órbita fuera Un círculo perfecto). Por ejemplo, la Tierra viaja a 30,75 km/seg en el Perihelio y «rebaja» a 28,76 en el afelio.

La tercera ley, finalmente, dice que:

El cuadrado del período de revolución De cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.

La tercera ley permite deducir que los Planetas más lejanos al Sol orbitan a menor velocidad que los cercanos; dice Que el período de revolución depende de la distancia al Sol.

Pero esto sólo es válido si la masa de Cada uno de los planetas es despreciable en comparación al Sol. Si se quisiera Calcular el período de revolución de astros de otro sistema planetario, se Debería aplicar otra expresión comúnmente denominada tercera ley de Kepler Generalizada.

Esta ley generalizada tiene en cuenta La masa del planeta y extiende la tercera ley clásica a los sistemas Planetarios con una estrella central de masa diferente a la del Sol.

8.- Relación De La Física Con La Astronomía

La Astronomía es más antigua que la Física. En realidad, dio origen a la física al mostrar la hermosa simplicidad Del movimiento de las estrellas y planetas, cuya comprensión fue el comienzo de La física. Pero el descubrimiento más notable de toda la astronomía es que las Estrellas están hechas de átomos de la misma naturaleza de los que encontramos En la tierra.

Estas llegan a una relación estrecha Debido a que estudian los astros y el universo, estas se valen de las leyes de La óptica y de otras para realizar sus observaciones. Gracias a ello surge el Término de la astrofísica el cual se refiere al estudio de la física del Universo, está siendo su principal relación existente.

9.- Diferencias Entre La Ley De Coulomb Y La Ley Gravitacional:

Existen algunas  diferencias entre estas 2 leyes las cuales Son:

1-La ley de gravitación universal es para representar las masas Mientras que la de Coulomb es para cargas eléctricas.

2-La magnitud de la ley Gravitacional es “G” la cual es muy pequeña en comparación con la constante “K”, lo que indica que la fuerza eléctrica es más intensa que la gravitacional.

3-La Fuerza eléctrica de Coulomb puede ser de atracción o de repulsión mientras que La fuerza gravitacional es de atracción solamente.

4-El Valor de las fuerzas gravitatorias no depende del medio en el que se encuentren Los cuerpos mientras que las eléctricas cambian según el medio.